(2011?无锡)钢铁是使用最多的金属材料.在今年的化学活动周中,某校兴趣小组的同学在老师指导下做了二个有关铁的实验.
实验一:用干燥纯净的一氧化碳还原氧化铁
实验装置如下图:

其中A是实验室用草酸(H2C2O4)和浓硫酸加热制取一氧化碳的气体发生装置,反应的化学方程式是:H2C2O4
 浓硫酸 
.
H2O+CO2↑+CO↑.请回答下列问题:
(1)B装置中发生反应的化学方程式是
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O

(2)C装置无明显现象,C装置的作用是
证明二氧化碳已被完全吸收
证明二氧化碳已被完全吸收

D装置中浓硫酸的作用是
干燥一氧化碳气体
干燥一氧化碳气体

(3)E装置中的实验现象是
红色粉末变成黑色
红色粉末变成黑色

(4)F装置的作用是
证明反应生成了二氧化碳
证明反应生成了二氧化碳
尾气处理
尾气处理

实验二:铝粉和氧化铁粉末反应(铝热反应)
实验装置如下图:
图中纸漏斗由两张滤纸折叠成漏斗状套在一起,使四周都有四层,点燃镁条后观察到的现象:镁条剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出大量的热,纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入细沙中.
实验后老师作了如下提示:实验中镁条和氯酸钾的作用是提供反应所需的高温条件,铝粉和氧化铁粉末在高温条件下的反应叫铝热反应,属于置换反应,该反应常用于焊接钢轨.请写出该反应的化学方程式
2Al+Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe+Al2O3
2Al+Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe+Al2O3
.该反应中单质铝与一氧化碳有相似的
还原
还原
(填“氧化”或“还原”)性.
实验后同学们对金属与金属氧化物间的反应产生兴趣,激发了探究热情.
提出问题:任何金属与金属氧化物在高温条件下都能反应吗?
同学们在请教老师后设计了如下实验方案并进行了探究.
实验方案:
实验组别 实验操作 实验现象 结论
实验1 取Zn、CuO粉末的均匀混合物于密闭容器中,高温加热.
向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸.
黑色粉末变成


固体部分溶解,有气泡产生,水溶液呈无色.
Zn和CuO能发生置换反应.
实验2 取Mg、CuO粉末的均匀混合物于密闭容器中,高温加热.
向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸.
发生爆炸,黑色粉末变成红色.
固体部分溶解,有气泡产生,水溶液呈
色.

镁与氧化铜能发生置换反应
镁与氧化铜能发生置换反应
实验3 取Cu、Fe2O3粉末的均匀混合物于密闭容器中,高温加热. 粉末无变化 Cu、Fe2O3不能反应.
实验总结:金属与金属氧化物在高温条件下有些能反应,有些不能反应.
反思拓展:金属与金属氧化物在高温条件下反应的规律和金属与
盐溶液
盐溶液
的反应相似.
某小组的同学在课外进行科学探究,以验证铜片在空气中灼烧后,表面生成的黑色物质确实是铜与氧化合生成的CuO,他们进行了以下实验:

(1)由图中1两个实验步骤判断:灼烧后铜片表面的黑色物质不是
碳粒
碳粒

(2)为进一步证明步骤二铜片表面黑色物质的元素组成,他们选用了图2装置继续进行实验:
a.甲同学向A装置中通入纯净的H2,为检验反应产物,A的右边应连接上面的C装置,装置中的实验现象为:A中有红色物质出现,C中硫酸铜由白变蓝,证明生成了水,则A中发生反应的化学方程式为:
CuO+H2
  △  
.
 
Cu+H2O
CuO+H2
  △  
.
 
Cu+H2O

b.乙同学向A装置中通入纯净的CO,为检验反应产物,A的右边应连接
B
B
装置(填编号),所选装置中的实验现象为
澄清石灰水变浑浊
澄清石灰水变浑浊
;此方法仅用上述装置进行实验有明显的缺陷,要弥补这个缺陷,应采取的措施是:
对尾气进行处理
对尾气进行处理

c.通入的气体如果含有少量水蒸汽,则应在A装置左边连接一个
装有浓硫酸的洗气瓶
装有浓硫酸的洗气瓶
装置.
(3)结论:经过甲、乙两同学的实验现象证明,
铜在空气中加热确实是与氧化合,并生成了氧化铜
铜在空气中加热确实是与氧化合,并生成了氧化铜

(4)如果甲同学要用数据证明(3)的结论,你认为还应补充的实验操作是:
对铜片灼烧前后,以及用气体还原以后都进行称量
对铜片灼烧前后,以及用气体还原以后都进行称量
实验一:用干燥纯净的一氧化碳还原氧化铁实验装置如图:
其中A是实验室用草酸(H2C2O4)和浓硫酸加热制取一氧化碳的气体发生装置,反应的化学方程式是:H2C2O4  
 浓硫酸 
.
加热
H2O+CO2↑+CO↑.请回答下列问题:
(1)B装置中发生反应的化学方程式是
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O

(2)C装置无明显现象,C装置的作用是
检验混合气体中二氧化碳是否除尽
检验混合气体中二氧化碳是否除尽
.D装置中浓硫酸的作用是
干燥一氧化碳
干燥一氧化碳

(3)E装置中的实验现象是
红色粉末变黑
红色粉末变黑

(4)F装置的作用是
证明有二氧化碳生成
证明有二氧化碳生成
利用燃烧法处理多余的一氧化碳
气体,防止空气污染
利用燃烧法处理多余的一氧化碳
气体,防止空气污染

实验二:铝粉和氧化铁粉末反应(铝热反应)(略)
【提出问题】任何金属与金属氧化物在高温条件下都能反应吗?
【实验方案】
实验操作 实验现象 结论
1 取Zn、CuO粉末的均匀混合物于密闭容器中,高温加热.
向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸.
黑色粉末变成

固体部分溶解,有气泡产生,水溶液呈无色.
Zn和CuO能发生置换反应.
2 取Mg、CuO粉末的均匀混合物于密闭容器中,高温加热.
向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸.
发生爆炸,黑色粉末变成红色.
固体部分溶解,有气泡产生,水溶液呈
色.

镁与氧化铜能发生置换反应
镁与氧化铜能发生置换反应
3 取Cu、Fe2O3粉末的均匀混合物于密闭容器中,高温加热. 粉末无变化 Cu、Fe2O3不能反应.
【实验总结】金属与金属氧化物在高温条件下有些能反应,有些不能反应.
【反思拓展】金属与金属氧化物在高温条件下反应的规律和金属与
盐溶液
盐溶液
的反应相似.

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